基于GIS技术的地质灾害易发程度分区评价系统——以大连市区为例

基于GIS技术的地质灾害易发程度分区评价系统——以大连市区为例

聂忠权[1]2004年在《基于GIS技术的地质灾害易发程度分区评价系统——以大连市区为例》文中提出随着人口的急剧增长,经济的迅速发展和自然资源的大量消耗,不仅造成环境污染和生态环境的退化,而且导致地质灾害的频繁发生,人类生存的环境日益恶化,环境问题对社会经济发展的制约作用越来越突出。随着《地质灾害防治条例》的出台和全国范围内县(市)地质灾害调查与区划项目的展开,如何根据调查结果进行地质灾害易发程度分区,如何进行地质灾害危险性区划,如何存贮大量数据,如何解决数据库连接,如何实现地质灾害成果的可视化,如何实现数据共享,成为工作中的难题。本文主要采用地理信息系统(GIS)对地质灾害易发程度分区进行研究和探讨。 GIS具有强大的数据处理功能和空间分析功能,是目前地质灾害调查与区划中常用的工具,但是,仅靠GIS是难以解决地质灾害调查与区划项目中地质灾害易发程度定量分区的,因此,本文建立了地质灾害易发程度分区评价模型,并将多级模糊模式识别模型引入到地质灾害易发程度分区评价中,研究和探讨GIS与地质灾害易发程度分区评价模型的结合,为解决她质灾害调查与区划项目中地质灾害易发程度分区提供新的理论方法。 本文首先根据地质环境的特点,总结前人的经验,建立了地质灾害易发程度分区评价的指标体系,并确定了分级标准,系统分析了指标的量化方法,指标的优化筛选方法(两两比较法和条件广义方差极小法)以及指标的权重确定方法(层次分析法);全面介绍了以相对隶属度、隶属函数为基础理论的多级模糊模式识别模型的理论方法,用C++Builder6.0开发了多级模糊模式识别模型评价分析模块;以MAPGIS6.5为平台,建立空间图形数据库,属性数据库通过外挂数据库实现,GIS通过接口进行调用,实现图形与属性的连接,形成空间数据库;评价分析模块与GIS通过对中间数据文件的操作达到集成,从而实现两者数据的转换,进行空间分析。 本文结合大连市区地质灾害调查与区划项目,分析了地质环境背景,选取了影响地质环境的主要因素;建立了大连市区地质灾害空间图形数据库和属性数据库,运用该系统对大连市地质灾害易发程度分区进行评价,把大连市地质灾害易发程度划分为地质灾害中易发区、低易发区和不发育区叁个级别。结果表明该系统可行,评价模型合理,具有较强的实用性。

王日勖[2]2011年在《抚顺西露天矿北帮滑坡监测预报系统研究》文中研究表明鉴于目前GIS技术在地质灾害领域的应用,旨在建立一种应用GIS技术,包容野外勘察获得的地质信息、空间因子信息,使用空间监测数据库进行滑坡预报,以分析滑坡灾害机理、预测滑坡发生发展,最后达到提高监测预报工作效率和水平的综合性滑坡监测预报系统。目前关于滑坡的操作性系统虽然比较多,但往往因数据庞杂、流程繁冗而致使使用度不高,且这类系统南多北少,鲜有针对北方矿区滑坡的专属型系统。本文以抚顺西露天矿北帮矿区滑坡地质灾害为例,依托建立的数据库管理模块与数据预处理模块,设计开发了一种基于MapGIS平台,使用各类滑坡监测数据进行滑坡预报,最终全面分析和指导抚顺西露天矿北帮地区滑坡监测预报工作的应用系统。借鉴前人的研究成果与宝贵经验,通过对抚顺西露天矿北帮地区的地质调查,建立了GPS实施监测网,配合钻孔测斜监测、地下水监测、简易监测等,逐步加深对该区存在的滑坡等地质灾害的认识。事实证明,抚顺西露天矿的矿业开采活动破坏了岩体内部结构,这成为滑坡发生发展和地下水地表水活动的的诱因之一,同时地下采空区的扩大促进了地裂缝及地面塌陷带的出现。在对抚顺西露天矿地区进行了详细的工程地质分区,编制了充分的成果图件后,GIS空间数据库在此基础上得到建立,数据库管理模块与数据预处理模块作为该数据库重要的组成部分,承接它们的预报模块通过接口与数据库实现链接,在这其中应用了组件对象技术COM和OLE自动化技术。在数据库成型以后,设立了空间数据库管理、查询与分析模块,并制作了网络数据库系统。预报模块是与监测模块并行的另一主干部分,抚顺西露天矿北帮滑坡监测预报系统在预报功能上比先前的系统更加全面,引入理论更多。预报模块分为时间预报模块和空间预报模块两大部分,二者又分别分为宏观预报模块、长期预报模块、中短期预报模块和汛期雨量因子分析预报模块、灾害综合信息预报模块等子模块。时间预报中,宏观预报模块为各空间信息因子设立权值,对滑坡情况作综合评价并进行滑坡阶段的初步辨别;长期预报模块采用极限分析法与以Sarma、Janbu、Bishop为代表的经典极限平衡法相结合,附以灰色理论模型作为检验模块,实现多理论综合处理;中短期预报模块则是以指数平滑分析法作为主要方法,结合非线性回归分析、正态概率分布及二次曲线拟合,以GPS静态监测点数据库为基础,以滑体的变形值、变形速率等为判据判断加速变形或预测滑坡失稳时间。相对地,汛期雨量因子分析预报模块通过滑坡位移趋势整体上与降雨量等因子呈现的指数函数关系进行分析;灾害综合信息预报模块则通过实体—关系数据模型(E-R模型)方法预测滑坡的成灾范围、灾害现象、灾害程度和影响强度。经以上预报模块在抚顺西露天矿北帮滑坡地质灾害监测预报工作中的实际应用,对2007-2010四年的监测数据进行了预报,结果证明GPS监测网中的II与X剖面存在区域不稳定性。对于系统的外观界面设计,以快捷、准确、美观作为设计标准,并通过可视化拓展研究,应用流行的Googleearth照片作为图片处理模板,在网页系统中设置了对钻孔及剖面资料的查询、分析及管理。论文主要创新点(1)模块的分工处理。系统为各类时间、空间特征不同的滑坡设置了针对性的处理模块,使得系统具有较高的适用度与实用性。指数平滑、灰色理论、非线性回归分析、位移值概率分布、降雨量相关性拟合、极限分析、极限平衡等多种方法得到综合。正态概率分布、灰色理论与回归分析结合应用于滑坡地质灾害属于首次。(2) MapGIS数据库转换接口的实现令实时监测,监测与预报并行成为可能,形成的规范数据库采用网络链接。通过OLE自动化技术及其核心技术组件对象技术COM后台启动MapGIS, VB6.0开发前台,建立了可视化、图像化的信息系统。(3)组件式编程,可视化编程。数据处理模块采用Delphi语言开发,空间分析利用具有面向对象程序设计、结构化程序设计和强大的数据访问能力等特点的VisualBasic6.0进行集成二次开发。研制数据库管理(E-R模型)、数据预处理、输出打印完善相应的子模块,以适应各种滑坡及各个阶段的监测与预报。(4)根据不同监测类型方法设计不同类型数据库,根据不同时间阶段设置不同预报模型。(5)通过应用软件互融,后台启动其他常用专业软件如MapGIS、AutoCAD、Matlab、Googleearth使系统功能更加全面,满足了不同类型用户的要求。

祁小博[3]2006年在《大连LNG工程大连—营口段地质灾害危险性综合评估研究》文中进行了进一步梳理大连 LNG 工程属国家重点建设项目,该工程大连-营口段全长 258km,地质环境条件复杂、地质灾害类型多样,对管道建设和安全运营存在威胁。通过地质灾害危险性评估可以了解管道沿线各类地质灾害分布及其发育规律、预测管线建设和运营后可能遭受的危害,为管道建设提供防灾、减灾和避灾依据,并且为确保管线安全,减少经济损失提供保障。因此,大连 LNG 工程地质灾害危险性综合评估研究对大连 LNG 工程的建设和安全运营具有指导意义,同时对其它遭受多种地质灾害的长距离线性工程的地质灾害危险性评估同样具有借鉴意义。本文首先对评估区地质环境进行现场调查,查明评估区地质灾害类型,并对其形成条件和影响因素进行分析研究,在此基础上,确定灾害分布密度、灾害规模、地质构造、地形地貌、人为活动等 12 个影响地质灾害危险性的因素作为评价指标,按地质灾害危险性大、中、小叁级划分各评价指标的危险性分级标准。将评估区划分为 64 个单元,运用可拓学理论,对各单元进行地质灾害危险性综合评估,根据评估结果对管道沿线进行地质灾害危险性综合分区。将可拓方法评估结果与定性分析方法评估结果进行对比,发现两种评估方法所得的结果基本吻合,只有局部存在差异,评估结果和实际情况基本一致。此外,根据可拓方法评价结果,我们不仅可以得到具体的分区结果,还可以根据其等级变量特征值了解到评估结果的偏向程度,使得地质灾害危险性评估结果更加确切具体。

于洪蕾[4]2015年在《极端气候条件下我国滨海城市防灾策略研究》文中研究说明随着全球变暖现象的持续,极端气候事件及其引发的次生灾害对城市造成的破坏与损失也呈现逐年上升的趋势。滨海城市是我国经济、产业发展的核心区域,人口密集,同时由于其陆海相连的特殊地理区位,其遭受极端气候事件的概率更高,提升滨海城市应对极端气候事件的防灾御灾能力是当前我国城市防灾建设的重点。本文以灾害学、城市防灾、城市生态安全和城市应急管理等理论思想为指导,总结分析国外的先进理念与实践案例,结合滨海城市极端气候特征、作用机理和滨海城市暴露度与脆弱性的分析,通过致灾因子与承灾体作用机理的耦合建立滨海城市防灾体系,并从基于致灾因子减灾、基于孕灾环境防灾和基于承灾体避灾等叁个方面提出极端气候条件下的滨海城市防灾策略。论文共包括四部分:第一部分为背景与基础理论研究。首先对极端气候事件进行概念辨析,明确研究范围与研究对象。通过对滨海城市极端气候事件、灾害风险、滨海城市防灾规划叁个方面已有研究成果的总结与整理,以及灾害学、防灾城市、城市生态安全、城市应急管理等相关基础理论的研究,明确了本文研究的重点与切入点,为下一步的滨海城市御灾策略体系建构奠定了理论支撑与技术支持。第二部分为研究对象分析与策略体系框架建构。根据“风险叁角形”理论从致灾因子(极端气候灾害特征)、暴露度、脆弱性叁个方面对滨海城市极端气候事件和城市承灾体特征进行分析研究。在此基础上,结合IPCC提出应对极端气候事件的建议,以及国外应对极端气候事件的城市规划关键要素解析与总结,构建了应对极端气候事件的滨海城市“减、防、避”御灾策略体系。第叁部分为策略研究。结合前文分析研究,从滨海城市应对极端气候事件的适应与缓解、城市常态防灾、城市应急避灾等叁个方面提出防灾策略。应对极端气候事件的适应与缓解策略是针对极端气候事件的灾害特征与作用机理展开减灾研究;城市常态防灾策略从城市空间结构、用地布局、道路交通、基础设施和开放空间等提出策略,并对极端气候条件下的典型脆弱地段进行具体防御策略研究;城市避灾策略对滨海城市应对台风、暴雨和高温事件的避灾策略、非工程性应急避灾措施以及应急避灾管理等方面展开研究。第四部分为案例实践分析。以天津市中心城市为研究对象,通过对城市现状概况分析和灾害风险评估,提出了相应的灾害防御策略。

王楠[5]2016年在《以小流域为单元的山地城市用地生态适宜性评价》文中研究说明山地,贡献着我国大部分的国土面积和生态资源,由于其特殊的地貌特征,决定了山地城市人地矛盾突出,生态易遭破坏的特性。在我国的城市化进程中,由于城市开发建设对自然的破坏所引发的城市内涝、山体滑坡等问题日趋严峻。而城市建设用地的生态化选择,是规避这些问题的根本。针对这样的问题,国内外的生态规划专家总结出了许多的方法,其中以生态适宜性评价最为常用。生态适宜性评价方法是指在对一系列生态因子进行调查、分析的基础上,综合评价其影响分值,并根据得出的分值结果判定城市建设用地的适宜性,再根据其适宜性结果,来综合性的选择城市建设用地。但是,当前的生态适宜性评价方法在生态因子的选择、逻辑规则的制定上多呈现为平面化,缺乏对山地城市多维化利用方式的考虑,在指导城市建设的过程中,会出现一系列的问题。因此,本文聚焦于山地城市的生态适宜性评价方法研究,从指标选取、分析方法、评价单元等方面入手,试图总结出适合于我国山地城市的生态适宜性评价方法。本文采用了背景研究-理论研究-方法研究-实例研究的研究构架。首先,背景研究是在对国内外生态适宜性评价相关研究进行综述,总结前人的评价方法和理论研究的方向,发现当前的生态适宜性评价方法在山地城市中应用的局限性,如千层饼法在山地建设用地选择过程中,平面化的生态要素选取,逻辑规则的制定,都无法与山地多维的地貌特征相吻合。并且研究了生态适宜性评价方法在山地城市应用中的案例,深入分析山地城市的生态过程、生态要素的相关关系和主导关系。在此基础上提出“循水理山”的方法,明确了水是山地城市生态适宜性评价的关键要素。从小流域与自然单元、小流域与城市分区体系、小流域与山水格局叁个方面,论述了小流域是山地城市进行生态适宜性评价的最佳单元。以小流域为单元,通过水系生态格局的构建,反控山体维育格局,并通过多维契合已建要素的修正,构建适宜于山地叁维生态特征的建设用地格局。最后,以四川省达州市经开区为研究区域,从山地城市的主导要素“山、水”入手,制定复合山地城市生态过程的适宜性评价方法,并且具体展示了理论方法的应用过程及其结果。该研究成果对其他类似的山地城市规划用地建设适宜性评价也具有一定的参考和指导意义。

王峤[6]2013年在《高密度环境下的城市中心区防灾规划研究》文中研究表明随着城市化的不断推进,城市建设发展迅速,城市尤其是城市中心区逐渐形成高密度的状态。城市发展中产生的人口膨胀、资源枯竭、环境恶化等问题,以及城市建设与人口、用地之间的矛盾在高密度的城市中心区环境下更突出地表现出来。城市中心区比城市其他区域面临更多的环境、气候、生态问题,自身系统具有较强的脆弱性,一旦发生灾害极易引起灾害扩大和蔓延,造成重大的人员伤亡、巨大的经济损失和社会影响。高密度城市中心区各类要素高度密集、多种要素复杂相互作用等特征,又使其在避难布局、疏散组织等方面受到极大限制。因此,高密度城市中心区防灾是城市防灾领域中亟待解决的重点和难点研究问题。本文以高密度城市中心区为研究对象,通过定量和定性相结合的方法,总结出高密度城市中心区灾害特征。以综合防灾、平灾结合和适灾城市的原则,建构了高密度城市中心区防灾体系,提出了该体系下的四个基本理念,即常态防灾与应急反应相结合的全程化防灾理念、空中-地面-地下空间相结合的立体化防灾理念、城市空间与建筑空间相结合的一体化防灾理念和工程与非工程措施相结合的多形式防灾理念,并在此基础上提出了高密度城市中心区的防灾策略:首先,本文从用地布局、道路交通、开放空间、基础设施以及建筑空间环境方面提出了常态防灾规划策略。其次,在应急防灾方面,针对高密度城市中心区具有的立体化和一体化特征,提出高密度城市中心区的防灾应在垂直方向上将其空中、地面、地下不同标高层相互联系,同时在水平方向上将建筑空间与城市空间统一考虑。本文将应急防灾根据灾害发生时序分为灾害发生初期和中后期两部分,对灾害发生初期提出降低致灾隐患、掌握灾害动态、消除或减少灾害直接影响、有效减弱或消除灾害、防止灾害扩大和蔓延,及人员安全疏散等防灾策略;针对灾害发生中后期,构建了高密度城市中心区空中、地面、地下空间相结合的应急避难系统。另外,本文探索了数字技术、智慧技术等前沿科技与防灾规划的结合,并论述了社会防灾系统在城市防灾系统中的重要作用及相应策略。文章最后以天津市小白楼城市主中心为例,对其进行了潜在风险评价,并提出相应的常态防灾和应急防灾系统规划。另外,本文进行了手机平台的高密度城市中心区防灾APP初步设计,用于指导人员有效完成防灾准备和应急避难活动。

孙晓峰[7]2012年在《海南岛东部环岛城市带复合防风策略研究》文中研究表明近年来,海南岛的台风灾害,除去风害本身,还酿成海口、文昌等城市严重的城市内涝、流域中上游泥石流、滑坡等灾害,全岛基本所有水库受损,一段时间内全岛对内、对外,海、陆、空交通基本断绝,这些灾害对海南岛东线黄金海岸带的旅游及其他核心产业造成毁灭性打击,灾害所到,满目疮痍。在海南岛这个承载区域内,台风灾害的综合性防治研究已迫在眉睫刻不容缓,相应的复合防风策略的制定也应与“国际旅游岛”的战略地位相匹配。研究区域选址于海南岛东部环岛城市带,本文首先从海南岛概况入手,对研究区域状况,自然地貌状况中的地理、气候、资源、环境状况进行分析。重点讲述了海南岛古典建城思想,及其内涵的防风、防洪思路与策略,发现海南古村落、城镇中的“同”字形聚落、船型屋等都具有很好的防风和防洪功能,其原理可为今后的城市建设提供依据,近代海南标志性的骑楼除具有适应本地气候特征的优点外,也有防风方面的特征体现,同样也是良好的参考对象。对灾害的综述,是为了更好地研究本文的主要落脚点—海岸带。海岸带自全球化以来,已经成为世界经济发展的引擎,起着至关重要的作用。海南岛而言,海岸带更是集中了几乎所有的现代智能,东部环岛城市带这条黄金旅游带上,更是集中了全岛文化、经济、产业等几乎所有职能,各种软条件可谓得天独厚。同样这个区域,也是我国台风主要登陆与影响区域,城市的快速发展与台风复合灾害的不断加剧之间的矛盾,成为制约这条海岸带发展的主要因素,也是本文研究的主要内容。台风灾害的分析,因本文研究区域,遭受的是台风所引起的复合灾害的侵袭,包括风暴潮、台风雨、城市内涝、泥石流、河流洪泛等灾害,故防御策略也应采用多样化、综合性的手段。城市作为有机体存在,城市正常运行受城市问题与城市风险的干扰,外力作用下,尤其是自然灾害发生时,城市风险的集中爆发会导致城市系统的崩溃,造成巨大的破坏。所以台风灾害的防御应从区域到城市,由街区到建筑,整体而言,就是宏观、中观、微观防风策略的结合,这样才能建构“立体化”综合防风策略。宏观层面,以海南岛东部环岛城市带所在区域为研究对象展开论述。首先,从区域规划层面展开,涉及防灾减灾架构包含内容的分析,及相关影响因素的渗透,如灾害经济学方面。相关策略,即将应急预案、防灾策略提升至区域角度,从更高层面观察及提出预案,本文从海南省城镇体系规划方面,对研究区域内带状城市控制的策略,以避免城市由海岸带、交通线向腹地无限延伸,并堵塞生态通廊。其次,法律法规层面展开,我国自古以来,是典型的大陆国家,从上至下,缺少海洋意识,体现在日常生产、生活中,就是缺乏海岸带、近海海疆及海陆关系方面的法律法规。论文从现实问题的归纳,到欧美法系的概况,再到相关评价体系的简介,直至落实到海南本地区域,为当地相关法制建设提供依据。第叁,前文可知,研究区域内包含多类职能,本文对区域内的各项主要职能的防灾诉求进行分析概括,处于首位地即统筹海陆疆域规划,将海岸带视为整体存在,然后展开防灾分析。包括航天工业方面、沿海工业布局方面、高铁等快速交通方面、港口的综合利用方面及围海造地方面。第四,生态环境方面的综合利用,包括环岛生态林带设置、契合生态建设的城市防风策略、全岛性区域化的河湖水系规划等。第五,信息技术与数据模拟技术的应用,通过模拟技术将信息数据库内的数据直观化,有利于非专业的城市决策者对灾害的源起、路径等有更为直观的概念。中观层面,落实于城市空间层面。在进行城市风险评估后,进行空间层面的防灾规划与策略的实施。包括建设场地的选择、城市生命线及防洪设施的建设、城市救灾分级的定义等。之后将着眼点落实于具体的规划方面,包括各大城市总规层面、防风林及海岸带的维护、河道湿地规划的具体手段等。继而展开对城市布局与选址的论述,包括城市建筑选址、城市设计中的防灾手段、道路职能分化及台风避难所的特殊要求等。城市标识、照明等细节,也决定着城市救灾效率的高下,本文也给予简要说明论证。微观层面,先对风所涉及的部分原理进行概述,基于此,运用风洞试验与数值模拟技术,对海口市两栋高层及其周边建筑群进行分析,得出建筑群中突兀建筑、不规则(超)高层或大体量建筑不利于城市防风,需加以规避的结论。在结论之上分析建筑防风的合理措施及其他影响因子。之后论述城镇与风的关系,分析城市密度与风速、城镇中的气流循环、通过城市设计手段改善通风、建筑通风设计策略等本地化策略,以满足生活要求。综上,期望本文的研究,建构一个法制完备,宏观、中观、微观各层面相结合、生态环境保护良好且具有研究区域地域特征的“立体化”复合防风策略。

王炜[8]2005年在《城镇景观生态规划方法与实践研究》文中进行了进一步梳理本研究将景观生态学的基本原理应用于城镇生态规划中,改变传统城镇规划理论仅仅局限于在经济和社会基础上的城镇形态规划,而同时侧重于城镇生态环境调控,发挥城镇生态系统的生态服务功能。以焦作市为例,采用GIS软件分析城镇景观空间格局,为城镇景观生态规划提供科学依据。主要研究内容及结论如下: (1)焦作市景观格局现状分析:将焦作市景观类型划分为耕地、园地、林地、居氏点及工矿用地、水域和未利用地六种,采用斑块大小、景观隔离度指数等景观特征指数,分析出焦作市各景观类型在空间上表现为居民点用地处在中心位置,向外是菜地、耕地,再向外是园地以及林地;居民点斑块多,面积小,分布较为分散,林地斑块少,平均斑块面积较人,集中分布于北部太行山脉和南部黄河滩地,耕地面积最广,主要分布于中部平原地区;从总面积和所占面积比例上看,耕地等农业用地所占的面积比例最大,是基质景观。 (2)焦作市景观格局演变分析:焦作市1994-2004年间景观结构变化规律为耕地、园地与未利用地景观呈减小趋势,城镇建设用地、农村居民点、工矿用地、交通用地、林地景观均呈稳步增长趋势,水域景观变化不大;景观破碎度指数加重,景观优势度的变化比较平缓,景观多样性增加,分离度指数增加较快。 (3)焦作市景观生态规划:到规划期末,于南太行山自然山水生态景观区内保留大型的自然斑块,构成北部生态圈;南部以黄河湿地自然保护区作为大型的自然斑块,构成南部生态圈,生态廊道将南北生态圈有机联系起来;在城镇建成区内增加小型人工绿地斑块数量,形成网状的生态景观模式;各城市建设用地镶嵌于大面积的耕地和绿地之中,形成了“斑块—廊道—基质”模式,构成了焦作市城镇景观总体格局。 (4)焦作市城镇景观生态规划管理与生态调控手段:打破地区行政分割,划定各种用途管治区域,实行城镇空间管治的“八线管治”法,控制城镇无序扩张,强调公众参与制度化等措施,保证城镇景观生态规划的实施;构建合理的城镇景观生态格局,实施生态旅游开发等与自然协调发展的生态调控手段。

胡蓉[9]2016年在《耕地保护的经济补偿研究》文中进行了进一步梳理“万物土中生,有土斯有粮。”耕地作为土地资源中的精华,不可再生的稀缺资源,是重要的生产、生活资料,关乎国家粮食安全、生态安全、社会稳定和社会经济的可持续发展。城镇化快速发展对耕地占用的压力以及我国人均耕地少、耕地质量总体不高、耕地后备资源不足的基本国情决定了耕地保护的极端重要性。以往的耕地保护主要依靠的是法律和行政约束的强制性保护,缺乏对耕地保护外部性问题的关注,缺乏相关主体的激励,严重挫伤了地方政府和农户自觉保护耕地的意愿,耕地保护效果不佳。党中央和国务院已经意识到了通过建立耕地保护激励机制推动耕地保护工作的重要性,陆续出台政策文件明确建立耕地保护激励机制。四川省成都市、广东佛山区等地也陆续开展了耕地保护经济补偿实践。学术界针对耕地保护经济补偿问题展开热议,已有研究探讨了国家或省域层面大尺度的耕地保护补偿问题,或农户层面的微观保护主体的耕地保护补偿问题,集合区域和农户不同层面问题透视的还较少,没有形成耕地保护经济补偿多层面、多要素的系统的理论体系和研究范式。机制设计的重要理论依据,耕地资源的价值内涵不清,针对耕地价值的哪一部分进行补偿存在较大的分歧。补偿路径探索多停留在理论层面的探讨,缺乏区域差异性和社会经济发展下的动态性机制设计。基于上述背景,本研究在基于耕地保护形势的耕地资产核算基础上,以城乡统筹试验区,大城市与大农村并存,人地矛盾尖锐的重庆市为例,综合运用结构方程模型、空间数据分析、空间计量经济分析、熵权改进的TOPSIS和CA-Markov模型等多种方法,从耕地保护经济补偿意愿、经济补偿标准、经济补偿空间时序叁个方面探讨耕地保护经济补偿的合理路径,并以重庆的典型县域进行补偿方案的实证研究。本研究力图解决“如何通过机制创新破解耕地保护困境”,拟通过相关成果的得出丰富耕地保护理论,为健全耕地保护经济激励与制约机制,完善耕地保护在内的土地管理的相关政策和法规提供相对可行的参考。主要研究结论如下:(1)我国耕地资源实物量持续下降,耕地资源价值量严重扭曲,耕地保护补偿机制急需建立。全国耕地资源存量虽大,人均占有量却小,存量和人均占有量持续下降。2013年,全国耕地资源存量为13516.34万hm2,人均耕地资源占有量仅为0.099 hm2。1998年以来,我国耕地资源价值量持续增加,1998年、2001年、2004年、2007年、2010年、2013年价值量存量分别为158.45万亿元,165.56万亿元,185.41万亿元,249.55万亿元,393.32万亿元,438.97万亿元,1998-2013年间耕地资源价值量流量为280.52万亿元。发展权价值的增加量最多,其次是国家粮食安全战略价值的增加量。耕地资源的理论价值与市场价值的对比表明,耕地的理论价值量远远大于同期耕地的市场价值量,差距主要来源于具有外部性和公共物品特性的发展权价值、国家粮食安全战略价值和生态价值等。耕地资源的实物量和价值量的变化表明,两者呈逆向变化关系,耕地资源价值的增加不仅受到耕地数量减少的驱动,人口增长,非农用地需求的改变,政府的干预以及社会经济水平的变化等因素都可能对耕地价值的变化产生重要影响。因此,在我国耕地保护面临的严峻形势下,如何显化耕地资源的真正价值,给予耕地保护主体补贴,才能更好地调动保护主体保护耕地的主动性和积极性。(2)不同区域、不同类型农户的耕地保护及补偿意愿具有差异性,农户的耕地保护补偿参与意愿受耕地价值变化感知、公众认知、农户特征和选择倾向的影响。农户的耕地价值认知具有明显的阶段性,同期耕地保护意愿表现出相似的渐进性。20世纪80年代农民的耕地价值感知度较低,认知的维度较为单一,认可度最高的是耕地的农业生产价值,农户“生存小农”、“理性小农”意识使得此时的农户耕地保护意愿最强烈。90年代,耕地的重要性相对弱化,农民对耕地的就业、养老保障的依赖降低,发展权价值逐步受到重视,农户耕地保护意愿减弱。20世纪初,农户对耕地的生态价值、发展权价值及情感价值认可度高。伴随着农户对耕地多维度价值的认知,农户的耕地保护意愿较90年代有所回升。不同区域、不同类型农户的耕地保护补偿意愿具有显着的差异性。耕地保护补偿参与意愿的结构方程模型表明,农户特征、公众认知、农户的耕地价值变化感知和选择倾向对农户的补偿参与意愿均具有显着影响。其中,劳动力人数、农业生产价值变化感知、耕地重要性认知和耕地保护经济补偿标准分别对这四类外源潜变量的解释力度最好。公众认知、选择倾向和农户特征与耕地保护经济补偿的参与意愿呈正相关关系,公众认知对补偿参与意愿的影响最大。农户的耕地价值变化感知与补偿参与意愿呈负相关关系,表明农户感知耕地价值提高时,即使没有补偿其耕地保护意愿也会很强烈。农户作为耕地保护最直接的参与者,经济补偿的开展必须尊重农户意愿,以耕地保护和农户获益为前提。通过广泛宣传提升农户对耕地重要性、严峻形势和耕地保护政策的认知。拟定合理的耕地保护补偿标准。在耕地保护经济补偿方式的选择上,可在综合考虑财政支付能力和民意的基础上,采用现金和保险补偿为主,辅以政策、技术等其他多样化的补偿方式,增加耕地保护补偿的灵活性。针对区域差异下的补偿意愿差异,针对重点人群,划定重点区域。以农业生产为主业的农户是耕地保护激励的重点人群,以他们的意愿需求制定耕地保护补偿方案,尽可能地弥补他们的“特别牺牲利益”。粮食主产区、基本农田保护区和城乡结合部是耕地保护激励的重点区域,在耕地保护的同时实现优质耕地更好保护。(3)基于耕地资源综合价值及分维度价值的保护补偿标准存在空间分异。全市耕地综合价值补偿额度值以主城区为核心区域,沿圈层式向外递减,至渝东北、渝东南降至最低,总体上呈现“两圈两翼,西高东低”的空间格局,局部区域具有典型的空间变异性,万州和黔江地区的补偿价值高于周边区县。空间关联分析表明,耕地保护补偿标准在空间上具有显着的正相关性,即补偿标准高的区县跟补偿标准高的区县相邻,补偿标准低的区县跟补偿标准低的区县相邻。基于经济价值、社会价值和生态价值的分维度补偿值在地理空间上表现出类似的地域分异格局,即整体上都具有渝西>渝中>渝东北>渝东南。各类补偿标准的Global Moran’s I值介于0.4025-0.8519,空间关联性较强。为提高补偿的可行性,制定耕地保护补偿标准的弹性区间,即以耕地资源的发展权价值作为耕地保护补偿的下限,以非市场价值作为耕地保护补偿的中间值,以综合价值作为耕地保护补偿的上限,并依据不同的目的或在特定的时期分阶段实行不同的耕地保护补偿标准。人口、社会经济、交通区位和农户行为对耕地保护补偿标准空间分异的计量经济分析表明,人口因素与耕地保护补偿标准空间分异具有明显的空间集聚关系。社会经济因素同样表现出显着的影响,但影响的程度存在差异,经济密度高、投资力度大、农业现代化水平高的地区也是耕地保护补偿标准的高值集聚区。这一空间集聚特征也表现在交通区位因素与耕地保护补偿标准的空间关系上。农户行为因素中,农户经营投入行为、种植选择行为与耕地保护补偿标准的空间分异表现出显着的空间相关性。因此,耕地保护经济补偿机制的构建应在区域耕地资源价值科学评定的基础上,结合区域实际,制定差异化的耕地保护经济补偿标准弹性区间,提高耕地保护经济补偿针对性和有效性。(4)依据耕地保护经济补偿效率划定耕地保护补偿空间时序,在不同的区域实施差异化的补偿策略。以耕地建设负荷为依据,以重庆耕地分布的37个区县级单元为研究对象,确定了各县域耕地保护经济补偿的优先序,并将重庆耕地保护补偿划分为叁个区域:优先补偿区,次级补偿区和临界补偿区。叁个区域涉及的区县分别为12个,14个和11个,占全市耕地总面积的32.36%,37.14%和30.50%。叁大区域在耕地资源禀赋、区域发展定位和市级耕地建设性补偿的支持力度方面均存在显着差异。根据空间时序和区域差异性,设计耕地保护经济补偿区域协调战略。耕地保护经济补偿时序上,分别设置耕地保护经济补偿的先行试点区、试点区和全面推开区;在耕地保护经济补偿方式的选择上,优先补偿区和次级补偿区多为区位较好的城市近郊区域,对农户可以现金+保险补偿为主,适当配置耕地保护、现代农业的信贷优惠政策;而次级补偿区中的部分县域及临界补偿区多为远离重庆经济社会政治中心的县域,激励性补偿在以现金+保险补偿为主外,适当配置技术补偿,提高后备建设区的农业“造血”功能。(5)本研究构建的耕地保护经济补偿思路和关键技术方法合理、可行,但在不同的区域应用时应进行修正。基于耕地保护经济补偿范围变化调控、经济补偿标准差异化设计、经济补偿空间时序安排、经济补偿的农户意愿调查的耕地保护经济补偿思路和关键技术方法在重庆市江津区的实证表明是合理、可行的。在耕地保护经济补偿范围方面,借助遥感解译技术和GIS技术动态监测土地利用变化,利用CA-Markov模型预测未来年份的耕地保护经济补偿范围,实现耕地保护经济补偿的动态化、精确化;在耕地保护经济补偿标准方面,基于耕地资源价值内涵重构,通过收益还原法、替代市场法等对耕地资源的分维度和综合价值进行了评估,确定了不同区域的耕地资源不同价值的理论补偿值,结合地方财政承受力确定了实际的经济补偿标准,并明晰了补偿资金的来源渠道。在经济补偿的具体方式方面,依据农户意愿调查中感知敏感的经济补偿标准、补偿方式、补偿依据等方面确定农户认可度高的形式。在经济补偿的区域协调方面,依据“效率优先”的原则优化布局,开展全面补偿和重点补偿,提高经济补偿资金的使用效率和耕地保护效率。研究构建的思路和方法理清了耕地保护经济补偿过程中地方政府和农户的利益关系,建立了耕地保护经济补偿模式。研究区域作为西南丘陵地区的典型代表,其经济补偿方案在西南丘陵地区具有很强的示范意义和推广价值。基于耕地保护经济补偿的复杂性,在应用时需要根据不同区域的不同情况进行地方财政收支能力、社会经济发展水平等的修正。综上所述,本文以耕地资源价值为切入点,通过重构耕地资源价值体系,核算静态时点及连续时间序列的耕地资产价值变化,明确了耕地资源价值内涵和耕地保护经济补偿机制建立的必要性。采用农户调查了解耕地保护经济补偿微观主体农户的意愿诉求,将土地价值意识纳入农户的补偿参与意愿分析,增强了经济补偿设计的针对性。基于耕地资源价值的补偿标准空间分异及补偿标准、范围的时间演变,设计了差异化、动态化的耕地保护经济补偿路径。同时,基于耕地保护补偿效率的空间时序划定及地方财政承受力的补偿路径调整,提高了耕地保护经济补偿的可行性。最终构建了基于耕地保护经济补偿范围变化调控、经济补偿标准差异化设计、经济补偿空间时序安排、经济补偿的农户意愿调查的系统的耕地保护经济补偿路径框架,明确了各个关键环节的技术和方法。本文的经济补偿标准修正和分区方法如何更好地服务于地方实际,案例研究如何更好地进行理论提炼,补偿重点区域如何聚焦才能更好地提升研究成果的精确性和针对性有待进一步加强,从而为政府耕地保护经济补偿政策的制定提供更为科学的依据。

参考文献:

[1]. 基于GIS技术的地质灾害易发程度分区评价系统——以大连市区为例[D]. 聂忠权. 长安大学. 2004

[2]. 抚顺西露天矿北帮滑坡监测预报系统研究[D]. 王日勖. 吉林大学. 2011

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[4]. 极端气候条件下我国滨海城市防灾策略研究[D]. 于洪蕾. 天津大学. 2015

[5]. 以小流域为单元的山地城市用地生态适宜性评价[D]. 王楠. 重庆大学. 2016

[6]. 高密度环境下的城市中心区防灾规划研究[D]. 王峤. 天津大学. 2013

[7]. 海南岛东部环岛城市带复合防风策略研究[D]. 孙晓峰. 天津大学. 2012

[8]. 城镇景观生态规划方法与实践研究[D]. 王炜. 中国农业大学. 2005

[9]. 耕地保护的经济补偿研究[D]. 胡蓉. 西南大学. 2016

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基于GIS技术的地质灾害易发程度分区评价系统——以大连市区为例
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